Did you know ? .....

• iPhone 知道你今天走了幾步  ... 2025-06-04

我們每天帶著 iPhone 出門工作、吃飯、運動、購物 …，回到家拿起手機一看，今天總共走了好幾千甚至上萬步。

iPhone 俱備什麼樣都通天本領，能知道我們今天走了幾步、爬了幾層樓梯。它究竟是怎麼辦到的？

iPhone 上的「健康」App 能夠精確地計算使用者每天行走的步數，主要依靠其內建的動作感測器 (Motion Sensors) 和專用的處理晶片，並結合智慧演算法來實現。

來詳細說明其中的技術與原理：

加速度計 (Accelerometer)：

這是步數計算的核心感測器。加速度計能測量設備在 X、Y、Z 三個軸向上的加速度變化。當我們走路時，手機會隨著身體的律動而上下、前後、左右擺動。加速度計會捕捉這些微小的、重複性的加速度變化。手機透過分析這些週期性的運動模式，識別出「步」的發生。例如，每當腳步落地時，手機會經歷一個特定的加速度峰值。即使手機放在口袋、包包或手上，加速度計也能夠偵測到這些步行的特徵。

陀螺儀 (Gyroscope)：

雖然加速度計是主要的計步工具，但陀螺儀在輔助和提高準確性方面也發揮作用。陀螺儀測量設備的角速度和方向變化。它可以幫助判斷手機在三維空間中的姿態，進一步區分步行與其他非步行活動（例如坐著揮手、搭乘交通工具的晃動等）。結合加速度計和陀螺儀的數據，手機可以更精確地判斷出是真正的「一步」。

氣壓計 (Barometer)：

氣壓計主要用於偵測海拔高度的變化，例如爬樓梯或爬山。雖然它不直接計算步數，但它能提供「爬樓梯層數」的數據，這也是活動量的一個重要指標，並在「健康」App 中顯示。

M 系列協同處理器 (M-series Motion Coprocessor)：

iPhone 內部配備一個專用的協同處理器，例如最新的 M 系列晶片 (M14 等)。這個晶片專門負責處理來自各個感測器（包括加速度計、陀螺儀、氣壓計等）的數據，並進行初步的運算和分析。

智慧演算法 (Smart Algorithms)：

演算法能夠：

識別步行模式：區分步行、跑步、靜止、搭乘交通工具等不同活動。
濾除雜訊：排除因手機晃動、震動等非步行因素造成的數據干擾。
校準和優化：隨著時間的推移，演算法會根據使用者的步行習慣進行學習和優化，從而提高計步的準確性。
估算步長和距離：透過感測器數據（例如步行的頻率和幅度）結合使用者在「健康」App 中設定的身高、體重等個人資訊，估算出每一步的平均長度，進而推算出總的步行距離。
步行穩定性：較新的 iPhone 型號甚至可以利用這些感測器數據和演算法評估使用者的步行穩定性，判斷跌倒風險。

iPhone 內建的加速度計、陀螺儀等動作感測器持續收集手機的運動數據。這些原始數據會被專用的 M 系列協同處理器高效處理，並由 Apple 設計的智慧演算法進行分析。演算法透過識別特定的運動模式（例如身體的律動和腳步落地的震動）來判斷「一步」的發生，同時排除干擾。最終，這些處理後的步數數據會儲存在「健康」App 中，供使用者查看每日、每週、每月的活動概況。